Мероприятия по уменьшению антропогенного воздействия на окружающую среду

СОДЕРЖАНИЕ

Введение …………………………………………………………………………. 3
1 Расчет шума в пределах жилого массива и составление плана
мероприятий по его снижению до нормативных величин …………………… 4
2 Расчет уровня загрязнения атмосферного воздуха оксидом углерода
при проектировании автомобильной дороги вдоль жилого массива ………... 7
3 Плата за загрязнение атмосферного воздуха передвижными источниками.. 9
4 Оценка опасности загрязнения атмосферного воздуха выбросами
одиночного источника ……………………………………………………….... 11
5 Оценка опасности загрязнения взвешенными веществами водоема
с направленным течением ……………………………………………...……... 14
6 Вычисление средней концентрации загрязняющего вещества при
рассеивании облака загрязнения в реке ……………………………………… 16
7 Расчет степеней очистки сточных вод на очистных сооружениях и
составление комплекса мероприятий по доведению загрязненных
вод до норм водопользования ………………………………………………… 18
8 Плата за хранение и размещение отходов …………………………………. 24
9 Расчет количества загрязняющих веществ и платы за их выбросы
при пожаре на полигоне ТБО …………………………………………………. 26
10 Экономическая оценка ущерба от загрязнения земель ………………….. 28
Заключение …………………………………………………………………….. 30
Список литературы ……………………………………………………………. 31

3

ВВЕДЕНИЕ

Цель курсовой работы – провести расчеты по экологическому
состоянию окружающей среды и сделать соответствующие выводы.
Задачи курсовой работы:
- рассчитать шум в пределах жилого массива и составить плана
мероприятий по его снижению до нормативных величин;
- рассчитать уровень загрязнения атмосферного воздуха оксидом
углерода при проектировании автомобильной дороги вдоль жилого массива;
- провести расчет платы за загрязнение атмосферного воздуха
передвижными источниками;
- оценить опасность загрязнения атмосферного воздуха выбросами
одиночного источника;
- оценить опасность загрязнения взвешенными веществами водоема с
направленным течением;
- вычислить среднюю концентрацию загрязняющего вещества при
рассеивании облака загрязнения в реке;
- рассчитать степени очистки сточных вод на очистных сооружениях и
составить комплекс мероприятий по доведению загрязненных вод до норм
водопользования;
- рассчитать плату за хранение и размещение отходов;
- рассчитать количество загрязняющих веществ и плату за их выбросы
при пожаре на полигоне ТБО;
- провести экономическую оценку ущерба от загрязнения земель.

4
1. Расчет шума в пределах жилого массива и составление плана
мероприятий по его снижению до нормативных величин
Задания:
1. По одному из вариантов табл. 1 рассчитать величину шума,
возникающего при движении автомобилей по асфальтированной дороге, на
территории жилой застройки города.
2. Составить план мероприятий по снижению уровня шума до
нормативных величин.

Таблица 1

Исходные данные

вариант Расстояние от
источника
шума до
шумомера,
r 1 , м

Величина шума
по шумомеру,
Уs, дБ

Расчетное
расстояние от
источника шума до
жилого массива,
r 2 , м

Величины  при
500 Гц,
м
а, м b, м h, м
9 37 95 195 37 178 4,5 0,68
Условие: между автомобильной дорогой и жилым массивом
расположен открытый грунт, заканчивающийся двурядной полосой деревьев
шириной 6 м, средней густоты, с кустарником.
1. Для расчета величины шума, возникающего при движении
автомобилей по асфальтированной дороге, на территории жилой застройки
используют формулу:

Ун = Уs – х 1 – х 2 – х 3 – х 4 , дБ,

где Ун – уровень шума на расстоянии n метров от источника шума; Уs –
величина шума по шумомеру; х 1 – снижение шума под влиянием
сферического характера распространения звуковых волн в атмосфере; х 2 –
уменьшение шума, обусловленное типом земной поверхности; х 3 – снижение
шума зеленными насаждениями; х 4 – уменьшение шума экранирующими
устройствами.

х 1 = log 1
2
r
r
10, дБ;
х 2 = k 1  х 1 ,

где k 1 – коэффициент поглощения шума земной поверхностью,
составляющий для асфальта – 0,9;

х 3 = k 2  х 1 ,

где k 2 – коэффициент снижения звуковой волны зелеными насаждениями,
составляющий 1,2 согласно условию.
Для расчета х 4 вычисляется эмпирический параметр снижения уровня
шума W, зависящий от высоты экрана h, м (им может служить здание,
сплошной забор, полоса деревьев с подлеском и кустарником и т.д.), длины
звуковой волны, , м, расстояния от источника шума до экрана а, м,
расстояния от источника шума до исследуемой точки b, м. В параметр
включается постоянный коэффициент, равный 1,414.

5

W = ba
bah



414,1

.

Определяем х 4 по табл. 2.

Таблица 2

W 1.
0
1.
5
2.
0
2.1 2.
2
2.3 2.
4
2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3.0 3.
1
3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4.0

х 4 14 17 19 19.
5
20 20.
5
21 21.
5
22.
0
22.
2
22.
4
22.
6
22.
8
23 23.
2
23.
4
23.
6
23.
8
24.
0
24.
2
24.
4
24.
6
24.
8
2. Шум отрицательно влияет на здоровье людей. В жилых домах,
расположенных вблизи предприятий и транспортных магистралей, уровень
шума в соответствии с «Санитарными нормами допустимого шума» не
должны превышать в дневное время 45 дБ, ночное время 35 дБ.
По расчетам уровень шума соответствует (не соответствует)
санитарным нормам, следовательно, предлагается (не предлагается) план
мероприятий по его уменьшению.
Например, если уровень шума незначительно превышает величину
шума дневного времени, то можно увеличить коэффициент k 2 на 50 %,
принять его равным 1,8 (т.е. посадить дополнительные ряды деревьев) и
пересчитать х 3 и Ун. Если значительно превышает нормы, то предложить
другие мероприятия и записать их в вывод.
Решение:
Величина шума, возникающего при движении автомобилей по
асфальтированной дороге, на территории жилой застройки:
Ун = Уs – х 1 – х 2 – х 3 – х 4 = 95-7,22-6,5-8,6-17 = 55,68 дБ > 45 дБ

х 1 = log 1
2
r
r
10= log (195/37)*10 = 7,22 дБ;
х 2 = k 1  х 1 = 7,22*0,9 = 6,5 дБ
х 3 = k 2  х 1 = 7,22*1,2= 8,6 дБ

W =

х 4 = 17

Вывод: по расчетам уровень шума не соответствует санитарным
нормам, следовательно, предлагается план мероприятий по его уменьшению.
Так как уровень шума значительно превышает нормы, то предлагаем
следующие мероприятия.
НЕОБХОДИМЫ МЕРОПРИЯТИЯ ПО УМЕНЬШЕНИЮ УРОВНЯ
ШУМА ОТ АВТОМОБИЛЕЙ

2. Расчет уровня загрязнения атмосферного воздуха оксидом

6
углерода при проектировании автомобильной дороги вдоль жилого

массива

Задания:
1. Рассчитать максимальную концентрацию оксида углерода у
проезжей части проектируемой автомобильной дороги.
2. Рассчитать ширину санитарной зоны между проектируемой
автомобильной дорогой и жилым массивом.
Условие: прогнозная величина интенсивности перемещения
автомобилей в часы пик будет составлять N = 150 авт/ч, доля грузового
транспорта и скорость его движения выбирается из табл. 3. (записать свои
выбранные значения)

Таблица 3

Исходные данные

Прогнозные значения коэффициента учета влияния состава
транспортного потока и его средней скорости

Доля грузовых
автомобилей и
автобусов в общем
потоке, %

К 1 при скорости транспортного потока,

км/ч
20
10 1,02
1. Максимальная концентрация оксида у проезжей части
проектируемой автомобильной дороги рассчитывается по формуле:

СО 0 = (7,33 + 0,26N)  К 1 , мг/м 3

где N – интенсивность движения автомобилей в часы пик, авт/ч; К 1 –
коэффициент учета состава транспортного потока и его средней скорости (по
табл. 3 – на пересечении доли грузовых автомобилей и скорости движения).
Полученная концентрация оксида углерода сравнивается с предельно
допустимой концентрацией для атмосферного воздуха в жилых застройках
(СО х = 3 мг/м 3 ) и определяется кратность превышения нормативной
величины: хСО
СО0
раз.

2. Расчетный уровень загрязнения атмосферного воздуха оксидом
углерода при принятых прогнозных значениях превышает ПДК в 16 раз.
Следовательно, необходимо спроектировать санитарную зону между
автомобильной дорогой и жилым массивом, ширина которой будет
составлять:

Х м = 1,0
5,00хСОСО
, м.

Решение:
СО 0 = (7,33 + 0,26N)  К 1 = (7,33+0,26*150)*1,02 = 47,26 мг/м 3

7

хСО
СО0
= = 15,75 ≈16,0
Х м = =206,3 (м.)

Вывод: Максимальная концентрация оксида у проезжей части
проектируемой автомобильной дороги составила 47,26 мг/м 3 , что превышает
ПДК в 16 раз, следовательно, необходимо спроектировать санитарную зону
между автомобильной дорогой и жилым массивом, шириной 206,3 м.

8

3. Плата за загрязнение атмосферного воздуха

передвижными источниками

Задание: Рассчитать плату за допустимые выбросы загрязняющих
веществ в атмосферный воздух от передвижных источников, если известно,
что за отчетный период было израсходовано следующее количество топлива
(табл. 4)

Таблица 4

Исходные данные

№
вар.

Вид и марка топлива (Т i ), т или тыс. м 3

Бензин АИ-92 Бензин АИ-95 Дизельное
топливо

Сжиженный
газ

Сжатый
природный газ
9 158 150 28,9 13 2,6
Плата за загрязнение атмосферного воздуха передвижными
источниками подразделяется на плату за допустимые выбросы и плату за
выбросы, превышающие допустимые. Учитывая особенности передвижных
источников загрязнения, для них дополнительно применяют два виды
базовых нормативов платы, которые по существу являются основными:
1) базовые нормативы платы установлены в зависимости от вида
сжигаемого топлива (дизельное, бензин, сжиженный газ, керосин) и его
состава (марки);
2) базовые нормативы платы установлены в зависимости от вида
передвижного источника загрязнения (например, автомобили, тепловозы) и
сжигаемого топлива.
Размер платы зависит от количества и качества использованного
топлива и удельной платы за допустимые выбросы загрязняющих веществ в
атмосферу при сжигании 1 т (или тыс. м 3 ) топлива. Удельная плата (Y) для
различных видов топлива составляет следующие величины (руб/т или
руб/тыс. м 3 ) (табл. 5).

Таблица 5

Удельная плата за загрязнение различными видами топлива
Вид топлива Удельная плата (Y), руб/т или руб/тыс. м 3
Бензин АИ-92 38
Бензин АИ-95 26
Дизельное топлива 24
Сжиженный газ 11
Сжатый природный газ 9
В качестве основных нормируемых загрязняющих для передвижных
источников рассматриваются оксиды углерода и азота, углеводороды, сажа,
соединения свинца, диоксид серы.
Плата за допустимые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от
передвижных источников определяется по формуле:
П = (Y 1 T 1 + Y 2 T 2 + …+ Y n T n ), руб.

9
где Y 1 , Y 2 , и Y n – удельная плата за допустимые выбросы загрязняющих
веществ, образующихся при использовании пяти видов топлива, руб.; T 1 , T 2 , и
T n – количество топлива, израсходованного передвижными источниками за
отчетный период, т или тыс. м 3 .
Решение:

П = 38158+26*150+24*28,9+11*13+9*2,6 = 10764 руб

Вывод: плата за допустимые выбросы загрязняющих веществ в атмосферу от
передвижных источников составит 10764 рублей.

10
4. Оценка опасности загрязнения атмосферного воздуха выбросами

одиночного источника

Задания:
1. Рассчитать максимальную приземную концентрацию для золы,
диоксида серы и оксидов азота, а также опасность загрязнения воздуха,
учитывая условия С max /ПДК≤1 по каждому веществу и
С 1 /ПДК 1 +С 2 /ПДК 2 +С 3 /ПДК 3 ≤1 для веществ однонаправленного действия при
их одновременном присутствии в атмосфере.
2. Определить расстояние от источника выброса до точки с
максимальной концентрацией по каждому веществу.
3. Указать основные мероприятия по снижению опасности загрязнения
атмосферного воздуха выбросами одиночных источников.

Таблица 6

Исходные данные

Номер
варианта
Высота
источника
выброса, Н,
м
Диаметр
устья
источника,
D, м

Скорость
выхода
газовоздушной
смеси w 0 , м/с

Температура
смеси, T 1 , °С

Температура
воздуха, T 2 , °С

Интенсивность выброса,
М, г/с

золы диоксида
серы
оксидов
азота
9 27 1,2 7,0 100 19 10,9 12,0 3,6
1. Максимальная приземная концентрация загрязняющего вещества
при неблагоприятных метеорологических условиях (НМУ) для нагретых
выбросов определяется по формуле:

С max = ,
31

2
TQH
nmFMA


мг/м 3

где А – коэффициент, зависящий от температурного градиента атмосферы,
принимается (для Бурятии и Забайкальском крае – 250); М – масса загрязняющего
вещества, выбрасываемого в атмосферу в единицу времени (интенсивность
выброса), г/с; F – безразмерный коэффициент, учитывающий скорость оседания
взвешенных частиц выброса в атмосфере, принимается (для пыли и газа – 1; для
мелкодисперсных аэрозолей (кроме золы и пыли) – 2; при отсутствии очистки – 3);
коэффициенты m и n определяются в зависимости от параметров f и V M ;
безразмерный коэффициент η учитывает рельеф местности (η=2); Н – высота
источника выброса, м; Q – расход газовоздушной смеси через устье источника
выброса, м 3 /с; ∆T = (Т 1 –Т 2 ) – разность между температурой выбрасываемой
газовоздушной смеси и окружающим воздухом, °С.
Значения коэффициентов m и n определяется по формулам:

f = ,100
2
2
0
TH
Dw



при f <100 m = 1/0,67+0,1(f) 0,5 +0,34(f) ⅓ ,

при f ≥100 m= 1,47/(f) ⅓ .
V M = 0,65(Q∙∆T/H) ⅓

11

при V M ≥ 2 n =1,

при 0,5≤ V M <2 n = 0,532∙V M 2 - 2,13∙ V M +3,13,

при V M <0,5 n = 4,4∙V M

Расход газовоздушной смеси Q определяется по формуле:

Q = 4
0
2
wD
, м 3 /с.

2. Расстояние Х м от источника выброса, где при НМУ достигается
максимальная концентрация загрязняющего вещества (С max , мг/м 3 )
определяется по формуле:

Х м = dF
4
5
∙H, м,

где d – безразмерный коэффициент, определяемый по формулам:
d = 4,95∙V M ∙(1+0,28(f) ⅓ ) при 0,5 < V M ≤ 2,
d =7∙(V M ) 0,5 ∙(1+0,28(f) ⅓ ) при V M >2.

3. Значение НДВ является показателем, определяющим допустимую
степень воздействия на атмосферу
НДВ =

,
31

2


nmFA
TQНСПДКф
г/с

где ПДК, мг/м 3 : золы – 0,5; диоксида серы – 0,5; оксида азота – 0,085; С ф –
фоновая концентрация, мг/м 3 равная 0; Н – высота источника выброса, м; Q –
расход газовоздушной смеси через устье источника выброса, м 3 /с; ∆T –
разность между температурой выбрасываемой газовоздушной смеси и
окружающим воздухом, °С.
4. Проверить выполнение условий С max /ПДК≤1 по каждому веществу и
С 1 /ПДК 1 +С 2 /ПДК 2 +С 3 /ПДК 3 ≤1 для трех веществ. Если условия не выполнены,
предложить план мероприятий по снижению опасности загрязнения
атмосферного воздуха, записать их в вывод.
Решение:
∆T = 100-19 = 81 о С

f =

при f <100 m = 1/0,67+0,1(0,1) 0,5 +0,34(0,1) ⅓ = 1,7

V M = 0,65(7,9∙81/27) ⅓ = 1,87

при 0,5≤ V M <2 n = 0,532∙1,87 2 - 2,13∙ 1,87 +3,13= 1,01

Q = м 3 /с.

С max(зола) = мг/м 3

12

С max(ДС) = мг/м 3
С max(ОА) = мг/м 3
d = 4,95∙1,87∙(1+0,28(0,1) ⅓ ) = 13 при 0,5 < V M ≤ 2

Х м = ∙27 =351 м
НДВ зола = г/с
НДВ ДС = г/с
НДВ ОА = г/с

С max(золы) /ПДК = 1,5/0,5 = 3>1
С max(ДС) /ПДК = 1,64/0,5 = 3,3>1
С max(АО) /ПДК = 0,5/0,085 = 5,9>1
3+3,3+5,9 = 12,2 >1
Условия не выполняются.
Вывод: в качестве мероприятия по снижению выбросов оксидов азота можно
предложить модернизацию оборудования со ступенчатым сжиганием
топлива. В результате происходит сокращение выбросов оксидов азота в
атмосферу и уменьшение платежей теплоэлектростанции.
Также оксиды азота удаляют адсорбцией, денитрификацией.
Снижение объема вредных выбросов в атмосферу в первую очередь может
быть обеспечено за счет сокращения количества и улучшения качества
сжигаемого топлива.
Также целесообразны мероприятия:
- уменьшение количества и улучшение качества органического топлива,
сжигаемого для производства электроэнергии и теплоты;
- подавление образования и улавливание вредных компонентов дымовых
газов, и сокращение благодаря этому выброса электростанциями вредных
веществ в атмосферу;
- уменьшение концентрации вредных веществ в приземном слое атмосферы в
результате рассеивания вредных выбросов высокими трубами
электростанций, более рационального их размещения, усиления контроля за
выбросами и экологическое управление режимами энергетических
предприятий с использованием экологически чистых топлив.

13
5. Оценка опасности загрязнения взвешенными веществами водоема с

направленным течением

Задания:
1. Рассчитать допустимую концентрацию взвешенных веществ в
сточных водах, сбрасываемых в водоем с направленным течением.
2. Рассчитать кратность разбавления сточных вод в водоеме с
направленным течением.
3. Указать основные мероприятия по снижению опасности загрязнения
водоема взвешенными веществами (если С max > С о ).

Таблица 7

Исходные данные

Номер
варианта

Допуст.
увелич.
конц. в-
в, Кд,
г/м 3
Расход
сбрасыв.
сточных
вод, Qв,
м 3 /с
Расход
воды
водоема,
Q, м 3 /с

Длина
русла от
выпуска
до расч.
створа,
L, м
Расстояни
е от
выпуска
до расч.
створа по
прямой,
Ln, м
Средняя
скорость
течения
воды
водоема,
W, м/с
Глубина
водоема,
Н, м
Содержани
е взвеш. в-в
в водоеме
до сброса,
С, г/м 3
9 0,25 0,075 67 1001 907 1,8 3,0 9,5
1. Расчет максимальной допустимой концентрации загрязняющих
веществ выполняется с учетом характеристики водоема и преобладающего
вида примеси в сточных водах.
Максимальную допустимую концентрацию взвешенных веществ в
очищаемых сточных водах (С о , г/м 3 ) определяют по формуле:

С о = С + n∙К д ,

где С – концентрация взвешенных веществ в водоеме до сброса в него
сточных вод, г/м 3 ; n – кратность разбавления сточных вод в водоеме; К д –
предельно допустимое увеличение концентрации, равное 0,25 г/м 3 .
2. Кратность разбавления сточных вод в водоеме, характеризующая
часть расхода воды водоема, участвующую в процессе перемешивания и
разбавления сточных вод, определяется по формуле:
n = (Q в + m∙Q)∙Q в ,

где Q в – расход сточных вод, м 3 /с; Q – расход воды водоема, м 3 /с; m-
коэффициент смешения, рассчитываемый по формуле:

m =


,
)(1
)(1
31
31

















LКехр
Q
Q
LКехр

и

где К = ψ∙φ
31






в
Т
Q
D
- коэффициент, характеризующий гидравлические условия
смешения, м ⅓ ; ψ – коэффициент, характеризующий положение выпуска

14
сточных вод (для берегового выпуска = 1, для выпуска в русло = 1,5); φ = L/L n
– коэффициент извилистости русла; L – длина русла отсечения выпуска до
расчетного створа, м; L n – расстояние между этими же сечениями по прямой,
м; D Т = шCM
WHg


– коэффициент турбулентной диффузии в водоеме, м 2 /с; g –
ускорение свободного падения, 9,8 м/с 2 , Н – средняя глубина водоема, м; W
– средняя скорость течения воды водоема, м/с; М = 22,3 м 0,5 /с – функция
коэффициента Шези для воды; С ш = 40 м 0,5 /с – коэффициент Шези;
ехр(-К(L) ⅓ ) = 31
1
КL
е , е = 2,18.

Распространение загрязняющих веществ сточных вод происходит в
направлении течений в водоеме, в этом же направлении увеличивается и
кратность разбавления. При определенных условиях максимальную
концентрацию загрязняющих веществ (С max , г/м 3 ) определяют по формуле:

С max = C+(C 0 -C)∙ехр(-К(L) ⅓ ).

Решение:

С о = С + n∙К д = 9,5 + 4,83*0,25 = 10,71 мг/м 3
n = (Q в + m∙Q)∙Q в = (0,075+0,96*67)*0,075 = 4,83

m =

К = 1*1,1*
φ = L/L n = 1001/907 = 1,1
D Т =
ехр(-К(L) ⅓ ) =

С max = C+(C 0 -C)∙ехр(-К(L) ⅓ ) = 9,5+(10,71-9,5)*0,00004= 9,5 мг/м 3

Вывод: так как С max <С 0 , то опасности загрязнения взвешенными
веществами водоема с направленным течением не существует и не требуется
дополнительных мероприятий.

15
6. Вычисление средней концентрации загрязняющего вещества при

рассеивании облака загрязнения в реке

Задание: Рассчитать среднюю концентрацию загрязнения речного
потока на расстояниях 2000, 5000 и 10000 м от места сброса сточных вод,
используя данные варианта.

Таблица 8

Исходные данные

№ вар-
та
Средняя
ширина реки,
В ср , м

Средняя
глубина реки,
h ср , м

Средняя
скорость
течения, V ср ,
м/с
Коэффицие
нт Шези,
С, м 0,5 /сек

Начальная
концентрация
загрязнения, S ст ,
%

Начальная
длина облака
загрязнения, l 0 ,
м
9 22 2,40 1,30 35 91 290
Условие: в реку одновременно сбрасывается загрязняющее вещество
повышенной концентрации, загрязнение речных вод происходит по всей
ширине реки на участке длиной (l 0 , м). По пути движения наблюдается
рассеивание облака загрязнения и уменьшение концентрации загрязняющего
вещества вследствие турбулентного перемешивания и влияния различных
скоростей в поперечном сечении русла.
1. Объем загрязненной части реки от момента сброса загрязняющего
вещества (t) можно определить по формуле:

V = h ср  В ср  ((l 0 + ( j  V ср  t)), м 3 ,

где h ср – средняя глубина реки, м; В ср – средняя ширина реки, м; l 0 – начальная
длина облака загрязнения, м; V ср – средняя скорость течения, м/с; t – время,
от момента сброса загрязняющего вещества до расчетных расстояний; j –
параметр, зависящий от коэффициента Шези.
t = L/V ср , сек,

где L – расстояние от места сброса загрязняющего вещества (2000, 5000,
10000 м).
Длина области загрязнения за время t находится по формуле:

l = l 0 + ( j  V ср  t), м.

Средняя концентрация загрязняющего вещества для всего объема
загрязненной части водного потока вычисляется по формуле:

S ср = l
Slст
0
, %.

Сравнить во сколько раз уменьшилась средняя концентрация
загрязняющего вещества в речном потоке: Sср (2000) / Sср(10000).
Решение:
1. Объем загрязненной части реки от момента сброса загрязняющего
вещества (t):

t = L/V ср = 2000/1,3 = 1538,5 сек
t = L/V ср = 5000/1,3 = 3846,2 сек
t = L/V ср = 10000/1,3 = 7692,3 сек

16

V = 2,4 22  ((290 + (0,504  1,3  1538,5)) = 68535,7 м 3
V = 2,4 22  ((290 + (0,504  1,3  3846,2)) = 148369,6 м 3
V = 2,4 22  ((290 + (0,504  1,3  7692,3)) = 281423,7 м 3
Длина области загрязнения за время t:

l = 290 + (0,504  1,3  1538,5) = 1298,03 м
l = 290 + (0,504  1,3  3846,2) = 2810,03 м.
l = 290 + (0,504  1,3  7692,3) = 5330 м.

Средняя концентрация загрязняющего вещества для всего объема
загрязненной части водного потока:

S ср = %.
S ср = %.
S ср = %.

Полученные данные сводим в таблицу:
Длина пути
облака
загрязнения, L,
м

Объем
загрязненной
части реки, V,
м 3

Время, t, сек Длина области
загрязнения, l,
м

Средняя
концентрация
загрязняющего
вещества, Sср, %
2000 68535,7 1538,5 1298,03 20
5000 148369,6 3846,2 2810,03 9,4
10000 281423,7 7692,3 5330 4,95
Sср (2000) / Sср(10000) = 20/4,95 = 4

Вывод: Средняя концентрация загрязняющего вещества в речном потоке на
расстоянии 10000 м от места сброса уменьшилась в 4 раза, вследствие
турбулентного перемешивания и влияния различных скоростей в поперечном
сечении русла.

17
7. Расчет степеней очистки сточных вод на очистных сооружениях и
составление комплекса мероприятий по доведению загрязненных вод до

норм водопользования

Задания:
Пользуясь материалами по химическому составу сточных вод и
естественных (речных) вод, рассчитать степени:
1. Разбавления сточных вод речными водами;
2. Очистки сточных вод от взвешенных наносов, от кислоты, от
вредных веществ;
3. Очистки смеси речной воды и сточных вод и отдельно сточных вод
по биохимической потребности в кислороде (БПК);
4. Определить максимально допустимую к сбросу температуру
сточных вод;
5. Используя полученные данные составить комплекс мероприятий по
доведению загрязненных вод до норм водопользования.

Таблица 10

Исходные данные

№
п/
п
Параметры сточных и речных вод Вариант
9

Сточные воды:
1 Расход сточных вод, g, м 3 /с 18
2 Концентрация взвешенных веществ, Сст взв , мг/л 190
3 Время протекания воды от места сброса до расчетного створа, T, сут. 0,5
4 БПК сточной воды, Lст, мг/л 160
5 Содержание кислоты в сточных водах, Ск, мг-экв/л 220
6 Температура сточных вод, t, ºС 36
7 Содержание вредных веществ в сточных водах, мг/л:
мышьяк
ртуть
свинец
кадмий
цинк
фтор
аммиак
нитраты
нефть многосернистая
фенол
бензол

0,9
-
-
1,5
5,0
2,6
3,5
6
0,5
0,6
0,1

Речные воды:
8 Расход воды, Q, м 3 /с 280
9 Концентрация взвешенных веществ до сброса сточных вод, Св взв , мг/л 9,5
10 Коэффициент смешения, j 0,4
11 БПК речных вод, Lв, мг/л 2,2
12 Содержание раствор. кисл. в речной воде до сброса сточных вод, Ов, мг/л* 9,5
13 рН 6,6
14 Щелочность, мг/л 6,0
15 Максимальная температура воды до спуска сточных вод, t макс , ºС 14
16 Содержание веществ в речных водах, мг/л
мышьяк 0,03

18

ртуть
свинец
кадмий
цинк
фтор
аммиак
нитраты
нефть многосернистая
фенол
бензол

-
0,01
-
0,06
1,2
0,03
0,6
0,01
-
-

*ПДК растворенного кислорода в расчетном створе реки после сброса сточных вод
Lдоп = 4 мг/л
Одоп = 2 мг/л

1. При определении возможности сброса сточных вод проектируемого
предприятия в водный объект, прежде всего, рассчитывают степень разбавления
сточных вод речной водой:

n =

g
gQj

где n – степень разбавления сточных вод речной водой; Q – расход воды реки
(м 3 /с); g – расход сточных вод (м 3 /с); j – коэффициент смешения.
2. Степень очистки сточных вод от взвешенных веществ вычисляется по
формуле:

Эвзв =

%100
взв
ст
взв
о
взв
ст
С
СС

,

где Сст взв – концентрация взвешенных веществ в сточных водах до очистки (мг/л);
Со взв – концентрация взвешенных веществ в сточных водах перед сбросом в реку
(мг/л).

Со взв = Св взв + n· Сдоп,

где Св взв – концентрация взвешенных веществ в речной воде до сброса сточных вод
(мг/л); Сдоп – допустимое увеличение содержания взвешенных веществ в реке
после сброса сточных вод: для водоемов хозяйственно-питьевого водоснабжения -
0,25 мг/л, а для рыбохозяйственных водоемов и водоемов культурно-бытового
пользования – 0,75 мг/л.
При расчетах по очистке сточных вод от кислоты необходимо учитывать
требование: реакция (рН) в воде водоемов не должна выходить за пределы 6,5-8,5.
Допустимую концентрацию кислоты в сточных водах находится по формуле:

Ск доп = (n – 1)· Х к ,

где Х к – максимальное количество кислоты, которое может быть добавлено к 1 л
речной воды (мг-экв/л) находят по графику С.Н. Черкинского.
Необходимая степень очистки сточных вод от кислоты определяется по формуле:

Э к = %100
Ск
СкСкдоп
,
где Ск – содержание кислоты в сточных водах (мг-экв/л).

19
Так как в сточных водах содержится несколько вредных веществ, то сумму
отношений концентраций веществ в сточных водах к их предельно допустимым
концентрациям (ПДК) определяем по формуле:

n
стnстстст
ПДК
С
ПДК
С
ПДК
С
ПДК
С

...
3
3
2
2
1
1


= C ст .

После этого подсчитываем сумму отношений концентраций этих же веществ
в речной воде к их ПДК:

n
nвввв
ПДК
С
ПДК
С
ПДК
С
ПДК
С

...
3
3
2
2
1
1


= C в .
Определяем необходимую степень очистки по формуле:

Эвр =

%100

1
1
1














n
С
C
n
n
ст
в

,

где n – степень разбавления сточных вод.
3. Концентрацию сточных вод, при которой БПК воды в реке ниже сброса
будет соответствовать принятым нормам, находят по формуле:

Lо = 
tК
доп
вдопtK
L
LLn
11
1010
1

,

где n – степень разбавления сточных вод речной водой; L доп – предельно
допустимое значение БПК смеси сточных вод и речной воды; L в – БПК речной
воды до сброса сточных вод т(мг/л); К 1 – константа скорости потребления
кислорода сточными водами; Т – время протекания воды от места сброса до
расчетного створа (сут).
Значение К 1 и величины 10 –К 1 t определяем по таблицам 11 и 12.

Таблица 11

Значение К 1 при различных температурах речной воды

t, °С К 1 t, °С К 1 t, °С К 1
0 0,04 22 0,11 31 0,17
5 0,05 24 0,12 32 0,18
12 0,07 26 0,13 33 0,19
15 0,08 28 0,14 34 0,2
18 0,09 29 0,15 36 0,25
20 0,1 30 0,16 38 0,3
Таблица 12

Значение величин t при переменных К 1 и t

К 1 Т, сут
0,25 0,5 1 1,5 2 2,5 3 4 5 6
0.04 0,981 0,955 0,912 0,871 0,832 0,794 0,759 0,692 0,631 0,575
0.06 0,966 0,933 0,871 0,813 0,769 0,708 0,601 0,575 0,501 0,487
0.08 0,955 0,912 0,832 0,769 0,692 0,631 0,757 0,489 0,408 0,331
0.14 0,944 0,891 0,794 0,708 0,631 0,572 0,601 0,398 0,316 0,251
0.12 0,933 0,871 0,759 0,661 0,575 0,501 0,436 0,331 0,251 0,191
0.14 0,922 0,851 0,724 0,617 0,525 0,447 0,332 0,299 0,200 0,145
0.16 0,912 0,832 0,692 0,575 0,479 0,398 0,331 0,275 0,159 0,110
0.18 0,903 0,813 0,661 0,537 0,437 0,355 0,288 0,191 0,126 0,083
0.2 0,891 0,794 0,631 0,501 0,393 0,316 0,251 0,168 0,100 0,063
0.22 0,881 0,776 0,603 0,478 0,363 0,283 0,219 0,132 0,079 0,049
0.24 0,871 0,759 0,575 0,437 0,331 0,251 0,191 0,110 0,063 0,036

20
0.26 0,861 0,741 0,550 0,407 0,302 0,224 0,166 0,091 0,050 0,025
0.28 0,851 0,724 0,525 0,380 0,275 0,199 0,145 0,076 0,040 0,021
0.3 0,841 0,708 0,501 0,335 0,251 0,178 0,126 0,063 0,032 0,016
0.4 0,794 0,631 0,398 0,251 0,158 0,100 0,063 0,025 0,010 0,004
0.5 0,750 0,565 0,316 0,178 0,100 0,056 0,032 0,010 0,003 0,001
Если расчетное значение Lо больше фактического значения БПК сточных
вод, то биологическая очистка сточных вод не требуется. Если же Lо меньше БПК
сточных вод, то биологическая очистка перед сбросом в водный объект
обязательна.
Необходимая степень очистки смеси сточных вод и речной воды по БПК
определяется в этом случае по формуле:
Э БПК =

%100
ст
oст
L
LL
,

где L ст – полная биохимическая потребность сточной воды в кислороде (мг/л).
Формула для определения расчетной концентрации растворенного
кислорода сточных вод имеет следующий вид:
О р = 
4,04,0
1доп
допвв
О
ОLОn

,

где Ор – расчетная концентрация растворенного кислорода сточной воды (мг/л); n
– степень разбавления сточных вод речной водой; Ов – содержание растворенного
кислорода в речной воде до сброса сточных вод (мг/л); L в – биохимическая
потребность речной воды в кислороде (мг/л); Одоп – предельно допустимая
концентрация растворенного кислорода (мг/л); 0,4 – коэффициент для перерасчета
полного потребления кислорода в двухсуточное.
Необходимую степень очистки сточных вод по биохимической потребности
в кислороде (БПК) определяют по формуле:
ЭБПК 1 =

%100
cn
pcn
L
OL
,

где L ст – полная биохимическая потребность сточной воды в кислороде (мг/л); Ор –
расчетная концентрация растворенного кислорода в сточных водах (мг/л).
4. Расчет максимально допустимой температуры сточных вод производится с
учетом санитарных требований: летняя температура речной воды не должна
повышаться в результате сброса сточных вод более чем на 3ºС.
Максимально допустимую температуру сточных вод вычисляют по формуле:

tст = максдопtt
g
Qj








,

где j – коэффициент смешения; Q - расход воды в реке (м 3 /с); g – расход сточных
вод (м 3 /с); tдоп – допустимое повышение температуры (3 ºС); tмакс – максимальная
температура воды в наиболее теплый летний месяц до спуска сточных вод (ºС).
Полученную величину сравнивают с температурой сточных вод. Если
температура сточных вод меньше полученной расчетной, то специальных мер по
снижению температуры сточных вод принимать не нужно. Если температура
сбрасываемых вод больше расчетной, то требуется охлаждение их перед сбросом в
реку.
5. После выполнения заданий, полученные результаты расчетов сводим в
таблицу, анализируя которую составляем комплекс мероприятий по доведению
сточных вод до нормативных величин.

21

Решение:
1. При определении возможности сброса сточных вод проектируемого
предприятия в водный объект, прежде всего, рассчитывают степень
разбавления сточных вод речной водой:

n =

2. Степень очистки сточных вод от взвешенных веществ вычисляется по
формуле:

Э взв = (190-11,16)/190*100 = 94,13 %
Эвзв =

%100
взв
ст
взв
о
взв
ст
С
СС

,
Со взв = 9,5+ 6,62·0,25 = 11,16 мг/л

Допустимую концентрацию кислоты в сточных водах находится по формуле:

Ск доп = (n – 1)· Х к = (6,62-1)*1,2 = 6,744 мг/л
При рН = 6,6 и щелочности = 6 находим Х к = 1,2
Необходимая степень очистки сточных вод от кислоты определяется по формуле:

Э к = (220-6,744)/220*100 = 96,9 %

С ст = 0,9/0,05+1,5/0,001+5/5+2,6/0,7+3,5/2+6/45+0,5/0,1+0,6/0,0001+0,1/0,1 = 7530,6
мг/л
С в = 0,03/0,05+0,01/0,03+0,06/5+1,2/0,7+0,03/2+0,6/45+0,01/0,1 = 2,8 мг/л

n
nвввв
ПДК
С
ПДК
С
ПДК
С
ПДК
С

...
3
3
2
2
1
1


= C в .

Определяем необходимую степень очистки:
Эвр = (1- (1-6,62 -1 /6,62*2,8)/(7530,6/6,62))*100 = 99,92 %
3. Концентрацию сточных вод, при которой БПК воды в реке ниже сброса
будет соответствовать принятым нормам:

Lо = (6,62-1)/10 -0,25*0,5 (4-2,2)+4/10 -0,25*0,5 = 18,8 мг/мл < 160 мг/л
L 0 < L ст - биологическая очистка перед сбросом в водный объект обязательна.
Необходимая степень очистки смеси сточных вод и речной воды по БПК:

Э БПК = (160-18,8)/160*100=88,25 %

Расчетная концентрация растворенного кислорода сточных вод:
О р = (6,62-1)/0,4*(9,5-2,2-2) – 2/0,4 = 69,5 мг/л

Необходимая степень очистки сточных вод по биохимической потребности в
кислороде (БПК):

ЭБПК 1 = (160-69,5)/160*100 = 56,6 %

4. Расчет максимально допустимой температуры сточных вод производится с
учетом санитарных требований: летняя температура речной воды не должна
повышаться в результате сброса сточных вод более чем на 3ºС.
t ст = (0,4*280/18)*3+14 = 32,7 о С < t = 36 o C

Температура сбрасываемых вод больше расчетной, требуется их охлаждение
перед сбросом в реку.
5. После выполнения заданий, полученные результаты расчетов сводим в
таблицу, анализируя которую составляем комплекс мероприятий по доведению
сточных вод до нормативных величин.

22

Результаты расчетов

Степень
разбавления
, n
Эвзв, %

Э к , % C ст C в Эвр ЭБПК, % ЭБПК 1 ,
%

tст

6,62 94,13 96,9 7530,6 2,8 99,92 88,25 56,6 32,7

Вывод: для очистки сточных вод от загрязнений требуется использование
очистных сооружений, например, фильтры, отстойники, сепараторы. Чтобы
понизить температуру сточных вод, необходимо охладить их на 2,3 о С с
помощью холодильников.

23

8. Плата за хранение и размещение отходов

Задание: рассчитать плату за размещение отходов за один год. Данные
для расчета представлены в табл. 13 и 14.
Исходные данные

Таблица 13

Объемы отходов, тыс. т.

№
вар.
нетоксичные I класс
токсичности

II класс
токсичности

III класс
токсичности

IV класс
токсичности

V факт лимит V факт лимит V факт лимит V факт лими
т
V факт лимит
9 448156,28 410000 0,014 0,012 0,006 0,0046 4,16 3,15 87265,49 87000
Таблица 14
Базовые нормативы платы за размещение отходов в пределах установленных лимитов

размещения (руб)

Виды отходов Единица измерения С

Нетоксичные отходы

Перерабатывающей промышленности т 40,1

Токсичные отходы

I класс токсичности (чрезвычайно опасные) т 4643,7
II класс токсичности (высоко опасные) т 1990,2
III класс токсичности (умеренно опасные) т 1327,0
IV класс токсичности (малоопасные) т 663,2
Плата за размещение отходов зависит от того, превышают ли объемы
фактического размещения загрязняющих веществ объемы, установленные
лимитом. Если объемы фактического размещения загрязняющих веществ
превышают объемы, установленные лимитом, расчет проводят по следующей
формуле:

П = (С·V лимит ) +5·С·( V факт – V лимит ),руб.

где П – плата за размещение отходов, руб; С – ставка платы за размещение 1
т отхода в пределах установленных лимитов, руб (табл. 2); V лимит –
размещение отхода в пределах установленных лимитов, т; V факт –
фактическое количество размещенного отхода, т.
Решение:
П нт = 40,1*410000000+5*40,1*(448156280-410000000) = 24091334140 руб.
П I = 4643,7*12+5*4643,7*(14-12) = 102161,4 руб.
П II = 1990,2*4,6+5*1990,2*(6-4,6)= 23086,32 руб.
П III = 1327*3150+5*1327*(4160-3150) = 10881400 руб.
П IV = 663,2*87000000+5*663,2*(87265490 – 87000000) = 58578764840 руб.
Итого:
П = 24091334140+102161,4+23086,32+10881400+58578764840 =
82681105627,27 руб.

24
Вывод: Плата за размещение отходов за один год составила 82681105627,27
руб.

25
9. Расчет количества загрязняющих веществ и платы за их выбросы при

пожаре на полигоне ТБО

Задание: Рассчитать выбросы загрязняющих веществ при сгорании ТБО.
Условие: на одном из полигонов ТБО произошел пожар. Объем сгоревших ТБО V =
750 м 3 .Насыпная масса отходов m = 0,25 т/м 3 .
Таблица 15
Исходные данные
Загрязняющие
вещества

Удельный выброс, тонн
вещества на тонну ТБО (Мi УД )

Норматив платы за
аварийный выброс, Нi,
руб./т Номер варианта
9

Твердые частицы 0,00139 205
Сернистый ангидрид 0,0054 200
Окислы азота 0,0052 175
Окись углерода 0,034 3
Сажа 0,00065 205
Решение
1. Масса сгоревших ТБО определяется по формуле: М = V · m = 750*0,25 = 187,5
(т).
2. Количество загрязняющих веществ, поступивших в атмосферу при сгорании
ТБО, определяется по формулам:
– твердых частиц: М ТВ = М · УД

ТВM = 187,5*0,00139 = 0,261 (т);

– сернистого ангидрида: М СА = М · УД
САM
= 187,5*0,0054 = 1,013 (т);

– окислы азота: М ОА = М · УД
ОАM
= 187,5*0,0052 = 0,975 (т);

– окиси углерода: М ОУ = М · УД
ОУM
= 187,5*0,034 = 6,375 (т);

– сажи: М С = М · УД
СM
= 187,5*0,00065 = 0,121 (т).

3. Плата за выбросы загрязняющих веществ будет составлять:
– твердых частиц: П ТВ =М ТВ · Н ТВ = 0,261*205 = 53,51 руб./т;
– сернистого ангидрида: П СА =М СА · Н СА = 1,013*200 = 202,6 руб./т;
– окислы азота: П ОА = М ОА · Н ОА = 0,975*175 = 170,625 руб./т;
– окиси углерода: П ОУ = М ОУ · Н ОУ = 6,375*2 = 12,75 руб./т;
– сажи: П С = М С · Н С = 0,121*205 = 24,81 руб./т.
Вывод: Масса сгоревших ТБО составило: 187,5 т.
Количество загрязняющих веществ, поступивших в атмосферу при сгорании
ТБО, составило:
твердых частиц 0,261 т, сернистого ангидрида 1,013 т, окислы азота 0,975 т,
окиси углерода 6,375 т, сажи 0,121 т.
Плата за выбросы загрязняющих веществ будет составлять:
твердых частиц 53,51 руб./т, сернистого ангидрида 202,6 руб./т, окислы азота
170,626 руб./т, окиси углерода 12,75 руб./т, сажи 24,81 руб./т.

26

10. Экономическая оценка ущерба от загрязнения земель
Задания:
1. Провести экономическую оценку экологического ущерба от деградации
почв. Исходные данные приведены в табл. 16-18.
2. Провести экономическую оценку экологического ущерба, если известно,
что в результате антропогенного воздействия загрязнение химическими
веществами выявлено на тех же территориях, что в задании 1. Данные для расчета
представлены в табл. 2.
1. Экономическая оценка величины ущерба от деградации почв и земель
определяется по формуле:

Э з = Н с · S ·К ос ·К эз , тыс. руб./га,

где Н с – норматив стоимости земель, тыс. руб/га (табл. 16); S – площадь земель,
деградировавших в отчетном периоде времени, га (табл. 17); К ос – коэффициент для
особо охраняемых территорий (табл. 17); К эз – коэффициент экологической
ситуации состояния почв (табл. 18).

Исходные данные

Таблица 16
Нормативы стоимости освоения земель взамен изымаемых сельскохозяйственных

угодий для несельскохозяйственных нужд (Н с )
Зоны изымаемых сельскохозяйственных угодий руб./га

XI зона

Республика Саха (Якутия), Хабаровский край, Приморский край, Магаданская, Камчатская,
Амурская, Сахалинская области, Еврейская автономная область, Чукотский АО, Корякский АО 51
Таблица 17

№ варианта № зоны S, га К ос
9 XI 4012 1,3

Таблица 18
Коэффициент экологической значимости (К эз ) состояния почвы территории

экономических районов РФ

Экономические районы РФ Коэффициент
Дальневосточный (XI зона) 1,1
2. Экономическая оценка ущерба от загрязнения земель химическими
веществами проводится по формуле:
У зем (t) = К хим (Н с · S 1 ·К ос ·К эз + Н с · S 2 ·К ос ·К эз + Н с · S 3 ·К ос ·К эз ) тыс. руб./га
где У зем (t) – ущерб от загрязнения земель химическими веществами, руб; К хим –
повышающий коэффициент при загрязнении земель несколькими (n) химическими
веществами; Н с – норматив стоимости земель, тыс. руб/га (табл. 16); К ос –
коэффициент для особо охраняемых территорий (табл. 17); К эз – коэффициент

27
экологической ситуации состояния почв (табл. 18); S 1 , S 2 , S 3 – площади земель,
загрязненных химическими веществами в отчетном году, га (табл. 19).

К хим = 1+0,2 (n-1), при n≤10, n = 3

Таблица 19
Площади территорий (S, га), подверженных химическому загрязнению
№ варианта Нефть (S 1 ) Аммиачная селитра (S 2 ) Серная кислота (S 3 )
9 512 412 100

Решение:
1. Экономическая оценка величины ущерба от деградации почв и земель:
Э з = 51· 4012 ·1,3 ·1,1 = 292595,16 тыс. руб./га,

2. Экономическая оценка ущерба от загрязнения земель химическими веществами:
У зем (t) = 1,4*(51· 512 ·1,3 ·1,1 + 51· 412 ·1,3 ·1,1 + 51· 100 ·1,3 ·1,1) = 104552,45 тыс.

руб./га
К хим = 1+0,2 (n-1) = 1+0,2*(3-1) = 1,4

Вывод: Экономическая оценка величины ущерба от деградации почв и земель
составила 292595,16 руб./га, экономическая оценка ущерба от загрязнения земель
химическими веществами составила 104552,45 руб./га.

28

Заключение

В ходе курсовой работы были выполнены следующие задачи:
- рассчитан шум в пределах жилого массива и составлен плана
мероприятий по его снижению до нормативных величин;
- рассчитан уровень загрязнения атмосферного воздуха оксидом
углерода при проектировании автомобильной дороги вдоль жилого массива;
- проведены расчеты платы за загрязнение атмосферного воздуха
передвижными источниками;
- оценена опасность загрязнения атмосферного воздуха выбросами
одиночного источника;
- оценена опасность загрязнения взвешенными веществами водоема с
направленным течением;
- вычислена средняя концентрация загрязняющего вещества при
рассеивании облака загрязнения в реке;
- рассчитана степень очистки сточных вод на очистных сооружениях и
составлен комплекс мероприятий по доведению загрязненных вод до норм
водопользования;
- рассчитана плата за хранение и размещение отходов;
- рассчитано количество загрязняющих веществ и плата за их выбросы
при пожаре на полигоне ТБО;
- проведена экономическая оценка ущерба от загрязнения земель.

29

Список литературы

Голицын, А. Н. Промышленная экология и мониторинг загрязнения
природной среды : учебник / Голицын Артур Николаевич. - Москва : Оникс,
2007. - 336с.
Дегтев А.В. Задания для практических, самостоятельных и
индвидуальных занятий по основам общей экологии: учеб. пособие. ‒ Чита:
Поиск, 2002. – 168 с.
Зима, Л.Н. Промышленная экология : учеб. пособие. Ч. 2 / Л. Н. Зима. -
Чита: ЗабГУ, 2014. - 233 с.
Зима, Л. Н. Промышленная экология : учеб. пособие. Ч. 1 / Зима Лия
Николаевна. - Чита: ЧитГУ, 2007. - 124 с.
Калыгин, В. Г. Промышленная экология : учеб. пособие / Калыгин
Виталий Геннадьевич. - 4-е изд., перераб. - Москва : Академия, 2010. - 432 с.
Ларионов, Н. М. Промышленная экология : учебник / Ларионов
Николай Михайлович, Рябышенков Андрей Сергеевич. - Москва : Юрайт,
2013. - 495 с.
Семенова, И. В. Промышленная экология : учеб. пособие / Семенова,
Инна Владиславовна. - Москва : Академия, 2009. - 528 с.